CN113531897A - 热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热泵技术领域，公开一种热泵热水器。热泵热水器包括：室外机及相邻设置的控制仓和水箱，所述室外机通过冷媒管路与所述控制仓内的压缩机和所述水箱内的换热器连接；仓体散热器，设置于所述控制仓内，且并联于所述室外机与所述换热器之间的冷媒管路。控制仓内的仓体散热器，通过降低控制仓内的温度，降低电控模块的工作环境温度，提高对电控模块的散热效率；还能够避免冷媒环绕电控模块带来的凝露问题。另外，通过仓体散热器并联于冷媒管路，仓体散热器在给控制仓及电控模块降温的同时吸收高温热量，并经冷媒管路传递，有助于提高热泵热水器的能效。

Description

热泵热水器

技术领域

本申请涉及热泵技术领域，例如涉及一种热泵热水器。

背景技术

现有的热泵热水器的电控模块安装在室外的室外机电控盒内，电控模块的散热采用铝肋片散热器，并配合室外机的风机的强制对流散热。基于现有的散热条件，无法有效的解决电控模块尺寸小带来的热流密度大的问题。电控模块的热流密度大容易导致电控模块温度过高，电控模块温度过高会使得压缩机强制降频以减少发热量。这样，在需要热泵热水器工作时，因压缩机降频而导致制热量不足，严重影响了用户使用。或者采用冷媒环绕电控模块的铝散热器进行降温，但存在铝散热器与电控热源电路板接触面凝露问题，进而存在电路板短路烧毁风险。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

现有的热泵热水器的散热形式对电控模块的散热能力不足，影响用户使用。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种热泵热水器，以解决现有的热泵热水器的散热形式对电控模块的散热能力不足的问题。

在一些实施例中，所述热泵热水器包括：室外机及相邻设置的控制仓和水箱，所述室外机通过冷媒管路与所述控制仓内的压缩机和所述水箱内的换热器连接；仓体散热器，设置于所述控制仓内，且并联于所述室外机与所述换热器之间的冷媒管路。

在一些实施例中，所述室外机与所述换热器之间设有第一节流阀，所述仓体散热器与所述第一节流阀并联设置。

在一些实施例中，所述仓体散热器与所述换热器之间的冷媒管路设有第二节流阀。

在一些实施例中，热泵热水器还包括：电控模块和温度传感器，电控模块设置于所述控制仓内；温度传感器设置于所述控制仓内，用于检测所述控制仓内的温度；其中，所述电控模块根据所述温度传感器检测的温度数据，控制所述第二节流阀的开度。

在一些实施例中，热泵热水器还包括：风扇，设置于所述控制仓内；其中，所述电控模块和所述仓体散热器分别位于所述风扇的进风侧和出风侧。

在一些实施例中，所述控制仓可拆卸连接于所述水箱的顶部。

在一些实施例中，所述控制仓的底部侧壁构造有冷凝水排水口。

在一些实施例中，所述控制仓的底壁构造有接水槽，所述接水槽与所述冷凝水排水口连通。

在一些实施例中，所述控制仓的内侧壁构造有引水槽，所述引水槽与所述接水槽连通，以便所述控制仓的内侧壁凝结的冷凝水经所述引水槽汇集至所述接水槽，通过所述冷凝水排水口排出。

在一些实施例中，所述室外机包括：吹胀式散热器，与所述压缩机和所述换热器通过所述冷媒管路串联。

本公开实施例提供的热泵热水器，可以实现以下技术效果：

控制仓内的仓体散热器，通过降低控制仓内的温度，降低电控模块的工作环境温度，提高对电控模块的散热效率；还能够避免冷媒环绕电控模块带来的凝露问题。另外，通过仓体散热器并联于冷媒管路，仓体散热器在给控制仓及电控模块降温的同时吸收高温热量，并经冷媒管路传递，有助于提高热泵热水器的能效。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的热泵热水器的系统框架示意图；

图2是本公开实施例提供的热泵热水器的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的热泵热水器的局部结构示意图。

附图标记：

10：控制仓；101：压缩机；102：仓体散热器；20：水箱；201：换热器；30：吹胀式散热器；40：第一节流阀；50：第二节流阀；60：电控模块；70：风扇；80：冷凝水排水口；90：引流槽；110：铝挤散热器；100：冷媒管路；200：冷媒环管路。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1至图3所示，本公开实施例提供一种热泵热水器，包括室外机及相邻设置的控制仓10和水箱20，室外机通过冷媒管路100与控制仓10内的压缩机101和水箱20内的换热器201连接；仓体散热器102，设置于控制仓10内，且并联于室外机与换热器201之间的冷媒管路100。

采用本公开实施例提供的热泵热水器，控制仓10内的仓体散热器102，通过降低控制仓10内的温度，降低电控模块60的工作环境温度，提高对电控模块60的散热效率；还能够避免冷媒环绕电控模块60带来的凝露问题。另外，通过仓体散热器102并联于冷媒管路100，仓体散热器102在给控制仓10及电控模块60降温的同时吸收高温热量，并经冷媒管路100传递，有助于提高热泵热水器的能效。

热泵热水器的水箱20在使用过程中，竖向设置。与水箱20相邻设置的控制仓10位于竖向设置的水箱20的顶部，并且与水箱20可拆卸连接。这样，在使用过程中，一方面能够避免水箱20内的水泄漏，影响控制仓10内的元器件。另一方面能够节约热泵热水器的占地空间。

室外机通过冷媒管路100与控制仓10内的压缩机101和水箱20内的换热器201连接。来自室外机的冷媒管路100先穿设于控制仓10，连接压缩机101后，再穿设于水箱20，与水箱20内的换热器201连接。其中，压缩机101与冷媒管路100通过四通阀连通。

仓体散热器102并联于室外机与换热器201之间的冷媒管路100。为了便于描述，定义仓体散热器102所在的冷媒管路100为冷媒环管路200。

仓体散热器102包括多个散热片，冷媒环管路200环绕设置于散热片上。其中，冷媒环管路200环绕于散热片的圈数可根据实际情况确定，本文中不做具体限制。在环绕散热片设置的冷媒环管路200为多圈的情况下，冷媒环管路200间隔均匀设置。另外，相邻的散热片间隔设定距离。

可选地，散热片与相连接的冷媒环管路200垂直设置或交叉设置。这样，能够便于流经仓体散热器102的冷媒与外界环境发生充分的热交换，进而降低控制仓10内的环境温度。

可选地，室外机与换热器201之间设有第一节流阀40，仓体散热器102与第一节流阀40并联设置。

通过仓体散热器102与第一节流阀40并联设置，当压缩机101在室外低温环境进行你循环除霜操作时，关闭第一节流阀40，冷媒管路100内冷媒流向冷媒环管路200，并流经仓体散热器102，通过略高于室外环境温度的冷媒在流经仓体散热器102时，给控制仓10降温。

另外，在冷媒管路100内的冷媒流量一定的情况下，可通过调节第一节流阀40的开度，调节流经仓体散热器102的冷媒流量，进而调节仓体散热器102对控制仓10内的降温速度。

可选地，第一节流阀40可设置于控制仓10内。这样，有助于热泵热水器整体外观美观整洁。可选地，第一节流阀40设置于控制仓10外，且设置于室外机侧。这样，不仅能够满足用户手动操控的目的，而且还便于检修维护。例如，定期检修第一节流阀40与冷媒管路100的连接处是否发生冷媒泄露。

在实际应用中，室外机可能安装在室外，第一节流阀40随着室外机安装在室外，在楼层比较高的情况下，用户不便自行对第一节流阀40进行操控，需要专业人员，防止发生不必要的损伤。所以，第一节流阀40还可设置于室内，即控制仓10外，且靠近控制仓10。

可选地，仓体散热器102与换热器201之间的冷媒管路100设有第二节流阀50。通过第二节流阀50能够控制流经仓体散热器102的冷媒流量，从而满足热泵热水器不同工况下对仓体散热器102的需求。

在热泵热水器启动进行制热循环时，第二节流阀50处于开度最小或关闭状态，当热泵热水器工作一段时间后，增大或者打开第二节流阀50的开度，进而实现降低控制仓10及压缩机101的温度，从而降低控制仓10内的电控模块60的工作环温。电控模块60利用自身传统铝挤散热器110在控制仓10低环温条件下实现稳定的散热工作。

基于控制仓10内的热量有限，如果过多的冷媒在控制仓10内蒸发吸热，控制仓10内的温度较低也不利于电控模块60的安全高效工作，同时会降低热泵热水器的能效。故而，在控制仓10内的温度低于设定温度时，可关闭或减小第二节流阀50的开度，使得压缩机101及控制仓10内的温度稳定在设定范围，不仅满足电控模块60对工作环温的需求，使得电控模块60安全有效的工作；而且还能够保证热泵热水器的能效。

在实际应用中，第二节流阀50的开度增大，则仓体散热器102内的冷媒含量就增多，进而控制仓10内的冷媒含量增多，加快降低控制仓10内的温度。

可选地，热泵热水器还包括：电控模块60和温度传感器，电控模块60设置于控制仓10内；温度传感器设置于控制仓10内，用于检测控制仓10内的温度；其中，电控模块60根据温度传感器检测的温度数据，控制第二节流阀50的开度。

通过温度传感器检测控制仓10内的温度，电控模块60根据温度传感器的检测结果，控制第二节流阀50的开度，这样，能够保证控制仓10内的温度时刻保持在设定温度范围内。

在控制仓10内的温度高于第一温度阈值的情况下，控制第二节流阀50打开或者增大开度；则仓体散热器102内的冷媒含量就增多，进而控制仓10内的冷媒含量增多，加快降低控制仓10内的温度。

在控制仓10内的温度低于第二温度阈值的情况下，控制第二节流阀50减小开度或者关闭；这样，能够降低流经及仓体散热器102内的冷媒含量，进而降低控制仓10内的冷媒含量，防止控制仓10内的温度过低，影响电控模块60的正常工作。其中，第一温度阈值大于第二温度阈值。

可选地，热泵热水器还包括用于检测电控模块60的温度传感器。本文中为了便于描述和区分，定义：用于检测控制仓10内温度的温度传感器为第一温度传感器，用于检测电控模块60的温度传感器为第二温度传感器。

第二温度传感器设置在电控模块60上，用于检测电控模块60的温度，电控模块60根据第二温度传感器的检测结果，控制第二节流阀50的开度。

在电控模块60内的温度高于第三温度阈值的情况下，控制第二节流阀50打开或者增大开度；则仓体散热器102内的冷媒含量就增多，进而控制仓10内的冷媒含量增多，加快降低控制仓10内的温度，保证电控模块60的工作环温。

在电控模块60内的温度低于第四温度阈值的情况下，控制第二节流阀50减小开度或者关闭；这样，能够降低流经及仓体散热器102内的冷媒含量，进而降低控制仓10内的冷媒含量，防止控制仓10内的温度过低，保证电控模块60的工作环温，避免影响电控模块60的正常工作。其中，第三温度阈值大于第四温度阈值。

另外，第三温度阈值小于第一温度阈值。第四温度阈值高于第二温度阈值。第二温度传感器检测的温度数据直接反应电控模块60的温度，故而第三温度阈值与第四温度阈值之间温度范围在第一温度阈值和第二温度阈值之间的温度范围内，能够提高仓体散热器102对电控模块60散热的精准度。

可选地，热泵热水器还包括：风扇70，设置于控制仓10内；其中，电控模块60和仓体散热器102分别位于风扇70的进风侧和出风侧。

仓体散热器102与电控模块60不直接接触，仓体散热器102是通过降低控制仓10内的环境温度，间接降低电控模块60的温度。其中，优选地，电控模块60优先设置在仓体散热器102周围，这样，通过自然对流能够提高仓体换热器201与电控模块60之间的换热效果。

通过在控制仓10内增加风扇70，加快了控制仓10内的气流流动，从而提高控制仓10内的均温性及热对流散热效果。通过电控模块60与仓体散热器102分别设置在风扇70的进风侧和出风侧，能够加强二者之间的气流流通，进而提高散热效果。

热泵热水器还包括：铝挤散热器110，与电控模块60导热连接。其中，铝挤散热器110包括多个翅片，翅片的翅面与风扇70的进风方向相平行。这样，铝挤散热器110的翅片携带的热量通过气流流向仓体散热器102，并与仓体散热器102进行热交换，提高了对铝挤散热器110的散热效果。

可选地，仓体散热器102的散热片竖向设置，且来自的风扇70的气流流经散热片的表面及相邻散热片之间的空隙。这样，能够加快仓体散热器102对控制仓10内温度的降低速度，进而提升了对电控模块60的散热效果。

可选地，仓体散热器还可为翅管式散热器、盘管式散热器或者吹胀式散热器中的任一种。在实际应用中，可根据实际生产成本及使用需求选择适合的散热器形式。

可选地，控制仓10可拆卸连接于水箱20的顶部。

通过控制仓10可拆卸连接于水箱20的顶部，能够避免水箱20内的水发生泄漏后，流入控制仓10内，影响控制仓10内的元器件的使用。另外，通过控制仓10在上，水箱20在下，能够提高热泵热水器的稳定性。其次，还能够减少热泵热水器的占地面积，节约空间。

控制仓10可与水箱20的顶部螺纹连接实现二者的可拆卸连接。在控制仓10与水箱20可拆卸连接的情况下，控制仓10的底部可与水箱20的顶部为一体结构。电控模块60、风扇70及仓体散热器102等均设置于水箱20的顶部。控制仓10为一个壳体，控制仓10罩设在水箱20顶部。这样，在检修维护的情况下，只需拆卸控制仓10即可。

另外，控制仓10可为一个封闭的箱体结构，且底部与竖向的顶部螺纹连接。这样，在检修维护的情况下，拆卸控制仓10后，可将控制仓10挪至他处进行检修。另外，在控制仓10或者水箱20损坏后，只需更换控制仓10或者水箱20即可。

在控制仓10为一个封闭的箱体结构的情况下，控制仓10还可与水箱20相卡接，实现二者的可拆卸连接。

可选地，控制仓10的底部侧壁构造有冷凝水排水口80。

控制仓10内的环境不仅为高温环境，还可为高湿环境。控制仓10内的元器件如果长期工作在高温高湿环境下，容易失效损坏。仓体散热器102在对控制仓10内的温度进行降温的过程中，还可使得控制仓10内的水蒸气在较低温度下，在仓体散热器102的表面冷凝形成冷凝水，冷凝水依靠自身重力，沿着仓体散热器102的表面滑落至控制仓10的底部，并从冷凝水排水口80排出。从而能够有效避免控制仓10内的元器件长期工作在高温高湿环境中，避免因湿度过高而失效损坏。

此处“控制仓10的底部侧壁”可以理解为无限靠近控制仓10底壁的侧壁。控制仓10可拆卸连接于水箱20的顶部。通过将冷凝水排水口80设置在控制仓10的底部侧壁能够避免影响控制仓10与水箱20顶部连接的稳定性。

可选地，控制仓10的底壁构造有接水槽90，接水槽90与冷凝水排水口80连通。

通过在控制仓10的底壁构造有接水槽90，防止冷凝水滴落至控制仓10底壁后，四处流动，通过接水槽90将滴落的冷凝水汇集，并将汇集后的冷凝水引流至冷凝水排水口80排出。

可选地，接水槽90环绕控制仓10内的元器件设置。这样，元器件所处平面高于接水槽90的槽口，元器件周围的冷凝水自动流向接水槽90进行汇集。

可选地，至少部分仓体散热器102位于接水槽90的正上方。这样，能够便于从仓体散热器102滴落的冷凝水直接流滴落至接水槽90，有效的防止了冷凝水四处流动。

可选地，控制仓10的内侧壁构造有引水槽，引水槽与接水槽90连通，以便控制仓10的内侧壁凝结的冷凝水经引水槽汇集至接水槽90，通过冷凝水排水口80排出。

仓体散热器102对控制仓10内的环境进行降温除湿时，冷凝水易在控制仓10的内侧壁冷凝成水珠，水珠在重力作用下，沿着控制仓10的内侧壁向下滑落，形成冷凝水。通过控制仓10内侧壁构造的引水槽，能够对形成的冷凝水进行引流，防止其四处流动。控制仓10内侧壁上的冷凝水经引水槽的引流，汇集至接水槽90内，并通过接水槽90将汇集的冷凝水引流至冷凝水排水口80排出。

可选地，引水槽可沿控制仓10的内侧壁弯曲设置。可选地，引水槽环绕控制仓10的内侧壁设置。这样，能够盛接更多的冷凝水，并对其引流。

可选地，室外机包括：吹胀式散热器30，与压缩机101和换热器201通过冷媒管路100串联。

通过吹胀式散热器30，一方面能够提高热泵热水器的散热效果，另一方面，吹胀式散热器30呈板状，能够便于收纳运输和安装。

板状吹胀式散热器30包括两个流通口，其中，一个流通口通过冷媒管路100与压缩机101连通；另一个流通口通过冷媒管路100与第一节流阀40和仓体散热器102分别连通。可选地，两个连通口可位于吹胀式散热器30的同一侧设置。这样，能够便于对吹胀式散热器30的拆装及维护检修。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种热泵热水器，包括室外机及相邻设置的控制仓和水箱，所述室外机通过冷媒管路与所述控制仓内的压缩机和所述水箱内的换热器连接；其特征在于，还包括：

仓体散热器，设置于所述控制仓内，且并联于所述室外机与所述换热器之间的冷媒管路。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述室外机与所述换热器之间设有第一节流阀，所述仓体散热器与所述第一节流阀并联设置。

3.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述仓体散热器与所述换热器之间的冷媒管路设有第二节流阀。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器，其特征在于，还包括：

电控模块，设置于所述控制仓内；

温度传感器，设置于所述控制仓内，用于检测所述控制仓内的温度；

其中，所述电控模块根据所述温度传感器检测的温度数据，控制所述第二节流阀的开度。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，还包括：

风扇，设置于所述控制仓内；

其中，所述电控模块和所述仓体散热器分别位于所述风扇的进风侧和出风侧。

6.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述控制仓可拆卸连接于所述水箱的顶部。

7.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述控制仓的底部侧壁构造有冷凝水排水口。

8.根据权利要求7所述的热泵热水器，其特征在于，所述控制仓的底壁构造有接水槽，所述接水槽与所述冷凝水排水口连通。

9.根据权利要求8所述的热泵热水器，其特征在于，所述控制仓的内侧壁构造有引水槽，所述引水槽与所述接水槽连通，以便所述控制仓的内侧壁凝结的冷凝水经所述引水槽汇集至所述接水槽，通过所述冷凝水排水口排出。

10.根据权利要求1至9任一项所述的热泵热水器，其特征在于，所述室外机包括：

吹胀式散热器，与所述压缩机和所述换热器通过所述冷媒管路串联。

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